Dispositivo para el almacenamiento de energía eléctrica, así como procedimiento para su montaje y puesta en funcionamiento y para su funcionamiento.

Dispositivo para el almacenamiento de energia electrica (1), que comprende una celula (56) electroquimica con un espacio de catodo (65) para el alojamiento de un material de catodo liquido asi como un espacio de anodo (57) para el alojamiento de un material de anodo liquido,

en el que el espacio de catodo (65) y el espacio de anodo (57) estan separados mediante un electrolito solido (3) y el electrolito solido (3) esta envuelto por una estructura plana (51) con orificios, a traves de los cuales puede fluir el material de catodo, en el que la estructura plana (51) esta fabricada de un material electricamente conductor y en el que el espacio de catodo (65) comprende al menos un segmento (63), en el que cada segmento (63) presenta un revestimiento (53) de un material electricamente conductor y el revestimiento (53) esta fijado de manera hermetica a fluidos y de manera electricamente conductora en la estructura plana (51) con orificios, caracterizado porque cada segmento esta relleno con un fieltro (55) poroso o un material poroso distinto del fieltro poroso y el espacio de catodo (65) se separa mediante la estructura plana (51) con orificios en una zona interior y una zona exterior y en la zona interior entre la estructura plana (51) con orificios y el electrolito solido (3) estan alojados un electrodo (61) poroso y una capa de barrera quimica de un material no conductor de electrones y la zona exterior comprende los segmentos (63)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2016/080747.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Carl-Bosch-Strasse 38 67056 Ludwigshafen am Rhein ALEMANIA.

Inventor/es: ZERPA UNDA,JESUS ENRIQUE, BAYER,DOMNIK, JABCZYNSKI,WOLFGANG.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01M10/39 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01M PROCEDIMIENTOS O MEDIOS, p. ej., BATERIAS, PARA LA CONVERSION DIRECTA DE LA ENERGIA QUIMICA EN ENERGIA ELECTRICA. › H01M 10/00 Celdas secundarias; Su fabricación. › funcionamiento a alta temperatura.
  • H01M2/02 H01M […] › H01M 2/00 Detalles de construcción o procesos de fabricación de partes no activas. › Armazones, carcasas o embalajes.
  • H01M4/04 H01M […] › H01M 4/00 Electrodos. › Procesos de fabricación en general.
  • H01M4/66 H01M 4/00 […] › Empleo de materiales específicos.
  • H01M4/76 H01M 4/00 […] › Recipientes para contener el material activo, p. ej. tubos, cápsulas.

PDF original: ES-2772725_T3.pdf

 

Dispositivo para el almacenamiento de energía eléctrica, así como procedimiento para su montaje y puesta en funcionamiento y para su funcionamiento.
Dispositivo para el almacenamiento de energía eléctrica, así como procedimiento para su montaje y puesta en funcionamiento y para su funcionamiento.
Dispositivo para el almacenamiento de energía eléctrica, así como procedimiento para su montaje y puesta en funcionamiento y para su funcionamiento.

Reivindicaciones:

1. Dispositivo para el almacenamiento de energía eléctrica (1) , que comprende una célula (56) electroquímica con un espacio de cátodo (65) para el alojamiento de un material de cátodo líquido así como un espacio de ánodo (57) para el alojamiento de un material de ánodo líquido, en el que el espacio de cátodo (65) y el espacio de ánodo (57) están separados mediante un electrolito sólido (3) y el electrolito sólido (3) está envuelto por una estructura plana (51) con orificios, a través de los cuales puede fluir el material de cátodo, en el que la estructura plana (51) está fabricada de un material eléctricamente conductor y en el que el espacio de cátodo (65) comprende al menos un segmento (63) , en el que cada segmento (63) presenta un revestimiento (53) de un material eléctricamente conductor y el revestimiento (53) está fijado de manera hermética a fluidos y de manera eléctricamente conductora en la estructura plana (51) con orificios, caracterizado porque cada segmento está relleno con un fieltro (55) poroso o un material poroso distinto del fieltro poroso y el espacio de cátodo (65) se separa mediante la estructura plana (51) con orificios en una zona interior y una zona exterior y en la zona interior entre la estructura plana (51) con orificios y el electrolito sólido (3) están alojados un electrodo (61) poroso y una capa de barrera química de un material no conductor de electrones y la zona exterior comprende los segmentos (63)

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el material poroso distinto del fieltro poroso es un tejido tricotado, un tejido de punto, un tejido, un tejido trenzado, un material no tejido, una espuma de poro abierto o una red tridimensional.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el fieltro (55) poroso o el material poroso distinto del fieltro poroso está constituido por fibras poliméricas térmicamente estabilizadas oxidadas, fibras de cerámica de óxido o fibras de vidrio o por fibras poliméricas térmicamente estabilizadas oxidadas en mezcla con fibras de cerámica de óxido o fibras de vidrio.

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el material no conductor de electrones se selecciona de óxido de aluminio, dióxido de silicio, óxidos mixtos del aluminio con silicio, silicatos y aluminosilicatos.

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque está comprendido un recipiente (27) para el material de ánodo, que está unido con el espacio de ánodo (57) en el que el recipiente (27) para el material de ánodo está posicionado preferentemente por debajo de la célula (56) electroquímica y está unido a través de un tubo ascendente (29) con el espacio de ánodo (57) .

6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque por debajo de la célula (56) electroquímica está dispuesta una barra de centrado (45) y el recipiente (27) para el material de ánodo está guiado en la barra de centrado (45) .

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en el espacio de ánodo (57) está alojado un cuerpo de desplazamiento (11) .

8. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el material de ánodo es un metal alcalino y el material de cátodo es azufre.

9. Procedimiento para el montaje y puesta en funcionamiento de un dispositivo para el almacenamiento de energía eléctrica de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende las siguientes etapas:

(a) montar los revestimientos (53) de los segmentos (63) del espacio de cátodo (65) en la estructura plana (51) con orificios,

(b) empapar el fieltro (55) poroso o el material poroso distinto del fieltro poroso y el electrodo (61) poroso con polisulfuro de metal alcalino,

(c) introducir el fieltro (55) poroso empapado con polisulfuro de metal alcalino o el material poroso distinto del fieltro poroso empapado con polisulfuro de metal alcalino en cada segmento (63) y colocar el electrodo (61) poroso empapado con polisulfuro de metal alcalino,

(d) posicionar el electrolito sólido (3) dentro de la estructura plana (51) con orificios, de modo que el electrodo (61) esté posicionado entre la estructura plana (51) con orificios y el electrolito sólido (3) y unir las piezas de construcción para dar una célula (56) electroquímica,

(e) unir la célula (56) electroquímica con el recipiente (27) para el material de ánodo,

(f) calentar la célula (56) electroquímica hasta la temperatura de funcionamiento,

(g) aplicar una tensión eléctrica para la carga del dispositivo (1) , en el que el polisulfuro de metal alcalino se disocia en metal alcalino y azufre, en el que el metal alcalino pasa al espacio de ánodo (57) y se conduce al recipiente (27) para el material de ánodo y el azufre permanece en el espacio de cátodo (65) .

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque los fieltros (55) porosos o el material poroso distinto del fieltro poroso y/o el electrodo (61) se comprimen tras el empapamiento o durante el empapamiento en la etapa (b) .

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, caracterizado porque el metal alcalino es sodio.

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el metal alcalino se conduce a través de un tubo ascendente (29) en el recipiente (27) para metal alcalino posicionado por debajo de la célula (56) electroquímica.

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque la presión en el espacio de cátodo (65) es más alta que la presión en el espacio de ánodo (57) y en el recipiente (27) para el material de ánodo. 14. Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque independientemente del estado de funcionamiento la presión en el espacio de cátodo (65) es siempre más alta que la presión en el espacio de ánodo (57) .

15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque la diferencia de presión entre el espacio de ánodo (57) y el espacio de cátodo (65) se encuentra en el intervalo de 0, 1 a 5 bar.

 

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